JP2002035513A - フィルタ及びフィルタ用ロール状濾材製造方法 - Google Patents
フィルタ及びフィルタ用ロール状濾材製造方法Info
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Abstract
濾材としたフィルタ及びフィルタ用ロール状濾材製造方
法に関し、1段構成であるにも関わらず高精度の濾過を
行うことができるようにすることを目的としている。 【解決手段】幅広の原反ロール10から繰出された薄紙
14をスリッタ16により区分けし、スリッタ16の下
流において薄紙の区分けされた紙片22毎に円周方向溝
38を有した造皺ローラ28を配置し、前記円周方向溝
により区分けされた紙片22に中心から一端側において
皺40を連続的に発生せしる。皺を発生した薄紙22を
巻き取ることより、一端側において他端側より濾材密度
が大きいロール状濾材26を得る。
Description
巻き取ることにより濾材としたフィルタ及びフィルタ用
ロール状濾材製造方法に関するものであり、軸受などの
潤滑油系統における異物の除去に使用するのに好適なも
のである。
スリッタにより小幅に裁断したのちロールとして巻き取
ることにより濾材とし、これら濾材を一端にが広く開口
し他端に中心孔を有したケース中に圧入し、濾材を圧入
したケースをハウジング中に収容し、ハウジングに導入
された被濾過流体(潤滑油など)を各ロール状の濾材に
その入口端部側から導入し、ロール状濾材の一端側から
他端側に被濾過流体を流通させ、被濾過流体中の異物を
捕集するタイプのフィルタは公知である。
では被濾過流体はロール状濾材を構成する紙の繊維に異
物を捕集しており、微細な異物まで捕集しうるように捕
集精度を上げようとすると濾材密度を大きくする必要が
ある。しかしながら、濾材密度を大きくすると比較的径
の大きい異物がロールの表層側(入口側)で捕捉される
とその部分は目詰まりし下層側(出口側)ではまだ捕集
能力に余裕があるのに流量低下が惹起され、フィルタと
しては寿命に達してしまう結果になる。このような結果
を避け、ある程度の寿命を得るため濾材密度は粗めの設
定としておくのが普通であった。そして、高精度が必要
な場合は直列多段構成とし、濾材密度の低い粗いフィル
タを前段に設け、下段側に濾材密度の高い細かいフィル
タを設置する構成をとっていた。そのため、コストが嵩
むことになっていた。
ものであり、単一濾材ロール(1段構成)により高精度
の濾過を行うことができるようにすることを目的として
いる。
ば、濾材としての薄紙を巻き上げられたロールを筒状ケ
ースに収容し、該ロールの軸線方向におけるケースの一
端を被濾過流体の入口、他端を出口となし、前記入口か
ら出口に向け被濾過流体を流通させることにより異物を
捕集するフィルタにおいて、被濾過流体の流れ方向にお
ける出口側濾材密度を入口側濾材密度より大きくしたこ
とを特徴とするフィルタが提供される。
と、筒状ケースに導入された被濾過流体はロール状濾材
の長手方向における一端から他端に向けて流通される
が、濾材密度は出口側が入口側より大きくなっているこ
とから、粗い粒子は入口側(表層側)の密度の小さな部
分で捕集され、微細粒子は出口側(下層側)の密度の小
さな部分で捕捉され、それぞれの濾過層にあったサイズ
の粒子の捕捉を1個のロール状濾材で行うことができ製
造コストの低減が図れ、しかも長寿命化するためランニ
ングコストの低減をも実現することができる。
紙を巻き上げられたロールを筒状ケースに収容し、該ロ
ールの軸線方向におけるケースの一端を被濾過流体の入
口、他端を出口となし、前記入口から出口に向け被濾過
流体を流通させることにより異物を捕集するフィルタに
おいて、被濾過流体の流れ方向における出口側において
薄紙の各層は円周方向に延びる皺部分を有していること
を特徴とするフィルタが提供される。
と、筒状ケースに導入された被濾過流体はロール状濾材
の長手方向における一端から他端に向けて流通される
が、被濾過流体の流れ方向における出口側において薄紙
の各層は円周方向に延びる皺部分を有しているため、皺
部分はその部分の濾材密度を無皺の部分より大きくし、
請求項1の発明と同様な作用を達成し、しかも皺の付与
という簡単な構成であるにも関わらず1個のロール状濾
材における異なった濾材密度の付与が実現し、コスト低
減に寄与させることができる。
紙を巻き上げられたロールを筒状ケースに収容し、ロー
ルを収容した筒状ケースを多段にしてハウジング内に収
容し、ロールの軸線方向における各ケースの一端を被濾
過流体の入口、他端を出口となし、ハウジング内におい
て前記入口から出口に向け被濾過流体を並列的に流通さ
せることにより異物を捕集するようにし、各ロールにお
ける被濾過流体の流れ方向における出口側濾材密度を入
口側濾材密度より大きくしたことを特徴とするフィルタ
が提供される。
と、各筒状ケースにおける出口側に濾紙密度の小さい部
分を設けることで、請求項1の発明と同様に各種サイズ
の粒子の捕捉を1個のロール状濾材で行うことができる
と同時に複数のこのようなロールを各ロールへの並列的
な流れを形成するようハウジング内に多数配置すること
により大流量をも実現することができる。
の薄紙を区分けして巻き取ることよりロール状濾材とな
す方法において、薄紙をロールに巻き取るのに先だって
ロールの片側における薄紙の部位に皺を連続的に発生せ
しめることを特徴とするフィルタ用ロール状濾材製造方
法が提供される。
と、原反ロールからの薄紙を区分けして巻き取るに先だ
って、ロールの片側における薄紙の部位に皺を連続的に
発生させている。そのため、ロールの軸線方向において
一端側が他端側より濾材密度が大きいロール状濾材の製
造を皺の発生により簡単にかつ確実に製造することがで
きる効果がある。
ルから繰出された薄紙をスリッタにより区分けし、区分
けされた薄紙を巻き取ることよりロール状濾材となす方
法において、スリッタの下流において薄紙の区分けされ
た部位毎に円周方向溝を有した造皺ローラを配置し、区
分けされた薄紙の各部分に中心から一端側において皺を
連続的に発生せしめてからロール状に巻き取ることを特
徴とするフィルタ用ロール状濾材製造方法が提供され
る。
と、スリッタの下流において薄紙の区分けされた部位毎
に円周方向溝を有した造皺ローラを配置しているため、
区分けされた薄紙は円周方向溝を通過する際に皺を連続
的に発生せしめられてからロール状に巻き取られてお
り、区分けされた薄紙毎に円周方向溝を設けた造皺ロー
ラを設置することにより容易かつ確実な造皺が実現する
効果がある。
の実施の形態を説明すると、図1及び図2は原反ロール
10からのロール状濾材の巻取及び皺形成工程を示して
おり、原反ロール10は中心軸12に装着されており、
中心軸12は図示しない軸受に軸支されていると共に図
示しない回転駆動部などに連結される。原反ロール10
からの原反紙14の繰出し方向における下流側にスリッ
タ16が配置されている。スリッタ16は回転軸18と
回転軸18上に間隔をおいて配置した複数(図の実施形
態では6個)の円形刃20とから構成される。中心軸1
2は図示しない軸受に軸支されているとともに回転駆動
部に連結され回転駆動される。中心軸12の回転、換言
すれば円形刃20の回転は原反紙14を7つの片22に
区分けし、区分けされた紙はスピンドル24上の紙管上
に濾材ロール26として巻き取られる。スピンドル24
も図示しないベアリングによって軸支され図示しない回
転駆動部に連結されている。
6の巻取り部の手前に造皺ローラ28が配置される。図
3に示すように造皺ローラ28は回転軸30と回転軸上
に嵌着される複数(図の実施形態では8個の)大径ロー
ラ32と、隣接する大径ローラ32間の小径ローラ34
とを備え、両端に配置しローラ32, 34を固定状態に保持
する固定具36とから構成される。隣接する大径ローラ
32間に小径ローラ34を配置した構成により軸方向に
間隔を置いて区分けされた紙片22の数と一致した複数
(この実施形態では7個)の環状溝38が形成される。
図1に示すように各溝38は区分けされた紙片22にお
ける中心より片側に寄った位置に配置されている。図2
に示すように造皺ローラ28はスリッティングされた紙
片22の走行経路をやや上方に山形に屈曲せしめるよう
にその位置が設定される。造皺ローラ28の回転軸30
は図示しない軸受により軸支されており、かつ回転駆動
部に連結される。
グ後の紙片22をロール26に巻き取る際において、各
紙片22は造皺ローラ28の対応の環状溝38の部位を
通過する際において溝38において部分的に当たりがな
くなり、また造皺ローラ28は紙片22の走行路をやや
山形に屈曲せしめるべくその母線が位置している。その
ため、紙は緊張せしめられローラ28に押しつけられ、
環状溝38の部位では紙片22は溝38の中に入り込む
ような力を受け、その結果この部位において紙片22に
は連続的な皺40が形成付与される。皺40の大きさは
環状溝38の幅により適宜調節することができる。また
一つの紙片22当たり複数の溝38を設けることに任意
である。また、皺40の位置は紙片22の中心よりやや
片側に寄った位置となる。そして、ロール状濾材26と
して巻き取られてもこの皺40は消失することなくロー
ル状濾材26に残留する。このような皺の部分はロール
状濾材26における軸線方向における中心から片側に寄
った部分において円周方向に延びている。
26の軸方向断面を模式的に表しており、26-1はロール
状濾材における紙片22が巻かれたときの各層を示して
おり、皺40の部位では紙は重なっている。そして、皺
40の部分では紙が重なっているため濾材密度としては
他の部分(無皺の部分)より大きくなっている。そのた
め、皺の有無により1個のロール26中に濾材密度の大
小を持たせることができる。
状濾材より構成されるフィルタの構成をその組立手順と
ともに説明するものである。図5(イ)は組立の第1段
階であり、ロール状濾材26は軸方向断面にて模式的に
図示されており、42は紙管であり、縦の線は紙の各層
を模式化して表したものである。また、巻取り時の皺4
0の部分においてはロール状濾材26は濾材密度が大き
くなるがこの部分は縦線の本数を多くした領域50とし
て模式的に表している。そして、この高濾材密度部分は
ロールの中心より下端側に位置している。52はプラス
チック製のマンドレルであり、下端外周にフランジ54
を、上端内周にОリング装着用の環状突起56を形成し
ている。そして、マンドレル52は矢印fのようにロー
ル状濾材26の紙管42に対してフランジ54が突き当
たるまで挿入される。図5の(ロ)はマンドレル52の
挿入状態を表す。
(ロ)で得られたマンドレル52を挿入したロール状濾
材26をプラスチック製のケース58に向け矢印gのよ
うに圧入する。ケース58は上端側は完全に開放してお
り、下端は開口60を形成した底壁を有しており、この
低壁の内面側には図7に示すように放射状のリブ62が
形成され、リブ62の間は窪み64となっており、この
窪み64は開口60まで延びている。図6の(ロ)はプ
ラスチック製ケース58へのロール状濾材26の圧入が
完了した状態を示す。この圧入状態ではマンドレル52
の下端フランジ54がケース58の内面のリブ62に当
たっており、そのため濾材26からリブ62間の窪みを
経て開口60に至る被濾過液の流通路が形成されてい
る。そして、ロール状濾材26は上端側ではケース58
と面一又は少し低くなっているが、他方マンドレル52
の上端52Aはケース58の状態より少し突出してお
り、これにより次ぎの段のケースを載せたときケース間
に隙間が形成され、上面側から濾材26に向けて被濾過
流体の流入が可能となっている。
り、この第3段階では、ケース58に収容したロール状
濾材を金属製ハウジング66に多段(この実施形態では
4段)に収容している。ハウジング66は筒状であり、
底部支持板68(図9)に直立するように溶接などの適
当な手段により一体固定されている。底部支持板68は
ボス部70を備え、ボス部70の中心孔70-1にはねじが
切られている。一方、金属製の筒状シャフト72は上端
にハンドル74を備えており、この筒状シャフト72に
カバー75及び図6の(ロ)のようにロール状濾材26
を圧入したケース58が4段に挿入される。図8に示す
ように上下に隣接するケース58間ではマンドレル52
の上端の環状突起56にОリング76が装着され、この
Оリング76に上段側のケース58の下端面が当接する
ことにより上下に隣接するケース58間のシールが行わ
れ、未浄化の被濾過流体(潤滑油)が直接に筒状シャフ
ト(出口配管側)72に漏出しないようになっている。
図9に示すように、最下段のケース58はシール78を
介して金属製ストッパリング80に載置されており、筒
状シャフト72に対する4段構成のケース58の位置決
めがされている。ストッパリング80は筒状シャフト7
2の下端におけるねじ部72Aに螺合されている。
したケース58を4段に装着した筒状シャフト72はそ
のねじ部72Aにおいて図9に示すように底部支持板6
8のボス部70のねじ孔70-1に螺合される。この螺合は
上端側のハンドル74を回すことにより進行される。カ
バー75は外周側における下面に環状溝82を形成して
おり、ハウジング66の上端はこの環状溝82に収容さ
れたОリング76´に当接される。また、カバー75の
上面側にもОリング76"が設けられている。ハンドル
74を締め付けて行くと、4段のケース58は下端側で
はシール78を介してストッパリング80に押し付けら
れ、近接するケース間では上側のケース58の下面が下
側のケース58から突出するマンドレル52の上端に装
着したОリング76に押しつけられ、多段ケースの上段
側では内周においてカバー75が最上段のケース58か
ら突出するマンドレル52の上端に装着したОリング7
6に押しつけられ、また、外周においてカバー75とハ
ウジング66との間のОリング76´がシールを行う。
そのため、出口側としての筒状シャフト72内の中心空
洞は入口側としてのハウジング66の内側空間Sとは完
全に遮断され、未濾過の流体が出口側に直接漏洩するこ
とはない。
方向に間隔をおいて濾過後の流体を受け入れるための流
入孔84を複数形成している。この流入孔84はこの実
施形態では濾材26により濾過された後の流体を集める
ケース下端の放射状リブ62間の窪み64の開口部60
と対向するように設置されている。
としての潤滑油などを受け入れるためのユニオン(接続
管)86が設置され、矢印Hのように被濾過流体が図示
しない供給ポンプからの圧力下でハウジング66内の空
間Sに流入される。ケース内に流入された被濾過流体は
矢印Jのように並列的に各ケース58のロール状濾材2
6に上面側より導かれる。このようにして各濾材26に
並列的に導入された被濾過流体は濾材26を上から下に
向けて通過し、その際に異物が捕集され、異物の除去を
受けた被濾過流体は矢印Kのように濾材26の下端側か
ら取り出され、リブ62間の窪み64を矢印L(図7)
のように半径内方に向けて通過し、開口60より筒状シ
ャフト72の流入孔84より筒状シャフト72の中心空
洞内に回収される。このように回収された濾過後の流体
は筒状シャフト72内の空洞を矢印Mのように下向きに
流れ、図9に示すように底板68のボス部70の中心孔
70-1より矢印Nのように取り出される。潤滑系に戻され
る。
体が通過する際に異物は濾材(薄紙)の繊維によって捕
捉する。従って、そして、表層側の無皺の部分は低濾材
密度部分となっており、皺40を形成した下層側は高濾
材密度部分50となっている。そして、表層側の低濾材
密度部分では異物のうちの大きな異物の捕集が行われ、
下層側の高濾材密度部分50では異物のうちの小さな異
物の捕集が行われる。そのため、粗い粒子から駒かな粒
子に至るまで一つのロール状濾材26によって捕集する
ことができ、また、ロール状濾材26の上下方向におけ
るによる全領域を異物の捕集のために有効活用できるた
め長寿命化を図ることができる。これに対し、従来技術
では本願発明のような高密度部分は設けられず上下に濾
材密度は均等であったため、濾材密度を高めて微細な異
物まで捕集しようとすると、一旦大きな異物が表層側で
捕集されると流速不足が惹起され、下層側は未だ捕集能
力に余力があるにも関わらずロールはその寿命に達して
しまう問題点があり、これを回避するためには濾材密度
の相違するロールを直列に2段に設置する必要があり、
製造コスト増につながっていた。この発明は一つの濾材
ロールに密度の大小部分を巻取り時の皺により形成する
ものであり、製造コストの面でもランニングコストの面
でも改善が図られトータル的に著しい低コスト化を実現
しうるものである。
概略平面図である。
概略側面図である。
層間の濾紙の状態を模式化して表す図である。
(マンドレル挿入)を示す図である。
(ケース圧入)を示す図である。
って表される矢視断面図)である。
ある。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 濾材としての薄紙を巻き上げられたロー
ルを筒状ケースに収容し、該ロールの軸線方向における
ケースの一端を被濾過流体の入口、他端を出口となし、
前記入口から出口に向け被濾過流体を流通させることに
より異物を捕集するフィルタにおいて、被濾過流体の流
れ方向における出口側濾材密度を入口側濾材密度より大
きくしたことを特徴とするフィルタ。 - 【請求項2】 濾材としての薄紙を巻き上げられたロー
ルを筒状ケースに収容し、該ロールの軸線方向における
ケースの一端を被濾過流体の入口、他端を出口となし、
前記入口から出口に向け被濾過流体を流通させることに
より異物を捕集するフィルタにおいて、被濾過流体の流
れ方向における出口側において薄紙の各層は円周方向に
延びる皺部分を有していることを特徴とするフィルタ。 - 【請求項3】 濾材としての薄紙を巻き上げられたロー
ルを筒状ケースに収容し、ロールを収容した筒状ケース
を多段にしてハウジング内に収容し、ロールの軸線方向
における各ケースの一端を被濾過流体の入口、他端を出
口となし、ハウジング内において前記入口から出口に向
け被濾過流体を多段のロールにおいて並列的に流通させ
ることにより異物を捕集するようにし、各ロールにおけ
る被濾過流体の流れ方向における出口側濾材密度を入口
側濾材密度より大きくしたことを特徴とするフィルタ。 - 【請求項4】 原反ロールからの薄紙を区分けして巻き
取ることよりロール状濾材となす方法において、薄紙を
ロールに巻き取るのに先だってロールの片側における薄
紙の部位に皺を連続的に発生せしめることを特徴とする
フィルタ用ロール状濾材製造方法。 - 【請求項5】 幅広の原反ロールから繰出された薄紙を
スリッタにより区分けし、区分けされた薄紙を巻き取る
ことよりロール状濾材となす方法において、スリッタの
下流において薄紙の区分けされた部位毎に円周方向溝を
有した造皺ローラを配置し、区分けされた薄紙の各部分
に中心から一端側において皺を連続的に発生せしめてか
らロール状に巻き取ることを特徴とするフィルタ用ロー
ル状濾材製造方法。
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